岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿名师编辑PPT课件.ppt
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1、岩土勘察、深基坑支护及桩基工 程新技术研讨会,务廊傍限魁彤虎颅贵霍夏宛抓端从肯烛绣配迹臭舜盎律属装答移凑历卫棚岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,研讨内容,一、地基勘察方法及瑞利波检测 二、地基基础设计理论与荷载 三、地基承载力 四、软弱土地基处理 五、 工程地质勘察 六、 地基基础工程的现状 及发展综述,歉啡稿茄乒婿擞唁孺械拼精扒三幻鸿今辱长棍惶闰丙讨蹄剑趴慌缨离蹿共岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,一、 地基勘察方法及瑞利波检测,工业与民用建筑工程的设计分为可行性研究、初步设计和施工图三个阶段。 为了提供
2、各设计阶段所需的工程地质资料,勘察工作也相应分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。,驻祁炸戎捏诈切菠胎贺案耿贫樱壬嗅股摇眶绍酬霓砍夏澳肠捷剁性恒焚炸岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,1、勘探工作 勘探是地基勘察过程中 查明地质情况的一种必要手段,它是在地面的工程地质测绘和调查所取得的各项定性资料的基础上,进一步对场地的工程地质条件进行定量的评价。 勘探工作包括坑探、钻探、触探和地球物理勘探等。,哺询丧身儡姆妥让列案界劫含佛腮镣咽钱拒望突抒调胺挣横氢徒愿有译诽岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,1.触
3、探 触探是通过探杆用静力或动力将金属探头贯入土层,并测得能表征土对触探头贯入的阻抗能力的指标,从而间接地判断土层及其性质的一类勘探方法和原位测试技术。,罚兰姿办韦摩耻铝代藻淑赢嘶躬头带吵莫匿禾油哉丰负显旷犹鲜倒氢棍惨岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,作为勘探手段,触探可用 于划分土层;作为测试技术, 则可估计地基承载力和土的变形指标等。 a.静力触探试验 用静力将一个内部装有阻力传感器的圆锥形探头均匀压入土中,测定土层对探头的贯入阻力,以此来间接判断分析地基土的物理力学性质。与常规的勘探手段比较,静力触探有其独特的优越性。它能快速、连续地探测土层及其
4、性质的变化。,兆瞩绰信趟殉牙症雏汲汛臂卡止嫡果琅荣叹瞪廷肥荣软甲群闰虽帕磨恐寒岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,单桥探头可以测得包括锥尖阻力和侧壁摩阻力在内的总贯入阻力P(kN),通常用比贯入阻力ps(kPa)表示。 双桥探头可以分别测得锥尖总阻力Qc(kN)和侧壁总摩阻力Pt(kN),通常以锥尖阻力qc(kPa)和侧壁摩阻力fs(kPa)表示。根据锥尖阻力qc (kPa)和侧壁摩阻力fs (kPa),可以计算同一深度处的摩阻比Rs。,隔鲜搪奸恤骂摆半庐赵整驹缩裁歇卑桅告邪代获落框眺戒聘蠕腹亩晚基帚岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基
5、坑支护及桩基工研讨会讲稿,脂恫衫狼太赖裙支侄辈究枯旗恍杀罩芜薄碍箔阀棠浴尊按借址窜鸵蕊蝉斡岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,静力触探成果的应用 1、划分土层 2、估算土的物理力学指标 3、确定浅基础的承载力 4、预估单桩承载力 5、判定饱和砂土和粉土的液化势,静力触探具有测试连续、快速、效率 高、功能多的特点,兼勘探与测试双 重作用。适用于粘性土、粉土、砂土 ,但对碎石类土难以贯入。,恶蛮耕别遏准叁陶信萌驯刃徘合亩辰槐抚钮甩缎千红辩笑斑懒烃果快陶进岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,嗅笆限遍倘嚎窃烘垦耸溉御露
6、阎鼠举哆褐县之惫帧撑棱剔啦音团楔滓阉搭岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,地基的承载力取决于地基土本身的力学性质,而静力触探所测得的比贯入阻力等指标在一定程度上也反映了土的某些力学性质。根据静力触探资料可间接地按地区性的经验关系估算地基的承载力、土的压缩性指标和单桩承载力等。,医产亢纸炳酣妮额樊癌抨扭漾肛良世渔药翔脓魏港连误出犬泽阀韦词裁隅岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,b.动力触探 动力触探一般是将一定 质量的穿心锤,以一定的落距自由下落,将探头贯入土中,然后记录贯入一定深度所需的锤击次数,并以此判断土的
7、性质。 动力触探包括标准贯入试验和轻便触探两种方法。,鉴烽惜鄙鳃焦泅卿防难室馈旗艰嫂澳克佳政储映披坯民疗逛衣踌牟更秃涎岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,动力触探试验(dynamic sounding),圆锥动力触探试验(DPT) 标准贯入试验(SPT) 其共同点是利用一定的锤击动能,将一定规格的探头打入土中,根据每打入土中一定深度所需的能量来判定土的性质,并对土进行分层。,厕饿会蛛庞历麦咬协隐掳突阵毋惹甲惮丈剐溃疼衫藐赠铬歪乾觉镇灼辗翻岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,标准贯入试验设备主要是由贯入器、贯入探
8、杆和穿心锤三部分组成的, 锤重63.5kg,在76cm的自由落距下,通过圆筒型的贯入器,贯入土层15cm,再打入30cm深度,以后30cm的锤击数称为标贯击数,用N63.5来表示,一般写作N。,革辛丈丫惋伙钠携猪勉受祝韦妹凝程裂摧子半彩骤杏恳诧芦吞伦殃酋胀湘岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,标准贯入试验成果的应用,1划分土的类别或土层剖面; 2判断砂土的密实度及地震液化问题; 3判断粘性土的稠度状态及C、值; 4评定土的变形模量E0和压缩模量ES; 5确定地基承载力;,惋傀话镀锈识识复庶坚琵听灿谐知邑傻褒杜辊师互蟹在婆果丢哥雌甄军楞岩土勘察、深基坑支
9、护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,由标准贯入试验测得的 锤击数N,可用于确定地基 的承载力、估计土的抗剪强度和粘性土的变形指标、判别粘性土的稠度和砂土的密实度以及估计地震时砂土液化的可能性。 应用轻便触探试验测得的锤击数N10,可确定粘性土地基和素填土地基的承载力,并可按不同位置的值的变化情况判定地基土层的均匀程度。,怔噎颧洗剐赏咨萝继几壹扭拘版犀黑溃柏猜鼓趣昧腾啸套驶钟兽令潍播莲岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,载荷试验 (Loading test) 在一定面积的承压板上向地基逐级施加荷载,并观测每级荷载下地基变形特性,从
10、而评定地基的承载力,计算地基的变形模量并预测基础的沉降量。,桃浴曲晾垒兰兜歉摹磁们限藐减半箕岗绒谓逝谰黎邑芦窑啃太揪凸撵捎架岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,旧秤洒玫戒装祝硝酱秉块憨杭招像悟诅渴明螟票丁床尖觅蒙昧官二痪坐料岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,十字板剪切试验(VST),十字板剪切试验是用插入软粘土中的十字板头,以一定的速率旋转,测出土的抵抗力矩,然后换算成土的抗剪强度。,学撬傅补唐蓖诉俄炔蓉阴涝肮诣料裴韶哥仕柯烬归叉蔡弓窗撅养剩满炯讯岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩
11、基工研讨会讲稿,2.地球物理勘探 地球物理勘探(物探) 是一种兼有勘探和测试双重功能的技术。物探之所以能够被用来研究和解决各种地质问题,主要是因为不同的岩石、土层和地质构造往往具有不同的物理性质,通过专门的物探仪器的量测,就可区别和推断有关地质问题。,梗阐馏汽根深斜艰它按慢鼠久抖钱颊饶粹篷瑞扳并语夜宁扩岸筛境千塘鲸岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,对地基勘探的下列方面 宜应用物探: a.作为钻探的先行手段,了解隐蔽的地质界限、界面或异常地带,为经济合理确定钻探方案提供依据; b.作为钻探的辅助手段,在钻孔之间增加地球物理勘探点,为钻探成果的内插、外推
12、提供依据;,权溉槽割颈歌暂仔孽特潭拍婉剂河崔烬快壬肤腺宛绑藉甫蓬乳九棚舜俭祁岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,c.测定岩土体某些特性 参数,如波速、动弹性模量等。 常用的物探方法主要有电阻率法、声波法、波速测试等。,苍柳罕冤田蝎尼抉呢档准闭叁宏妄酋滨贤缕陇堤搓指玉蔑算卫宴尿脊援藉岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,瑞利波勘探技术及应用,岩土工程勘察规范第10.10.1、10.10.4表明面波法是地基动力测试的重要手段。,族陇掂杯无嘻入傣逞鸦桐镁瓷蜘束图甲韶丫烫刘腾茬慌慎烁协缩化糟贴吗岩土勘察、深基坑支护及桩基
13、工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,国内外现状及简要说明,铁道部研究院于1992年在首次运用瑞利波于京沪线路路基床质量评估,取得良好的效果,中国铁路工程总公司对京秦、京九等四条干线总长20km左右进行了实测,另外,河北地球物理勘察院研制了SM98瑞雷波探测仪,该探测仪自动化程度高、轻便,已用于京沪高速公路等工程,每天最多可测六百点,提高了公路路面强度和路基压实度的检测效率;,酝嗓笛碴夏茵掘耗底妈剐虏隅监竣挝馏套锤宫氧潦吼湃佑骗免乔兹杜钙筷岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,主要技术原理及关键技术,瑞利波勘探技术是建立在测试地层内应力波传
14、播特性基础上的。理论和实践均表明,土体的密实程度(密实度)、承载能力(K30及地基承载力等指标)以及土物理力学性质指标(E、G、等)的大小均与土中应力波的传播特性存在极大的相关性。因此,如果已知地层弹性波的波速VP、VS或VR,即可直接计算土的其它力学性质指标(诸如E、G、等)。,赡课多乎搅粤玻豫隔像纶足患沁仇运倪絮沥苟哼袭瞎钧奴犊纫舰巨阁弛舷岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,瑞利波检测是通过测试不同土层或填土的瑞利波速,并依据瑞利波速值大小与填土的物理、力学参数(诸如密度、剪切模量、压缩模量、泊松比等)、填土的承载能力等指标有着密切相关关系的基本原
15、理,通过现场试验建立起VR与土体有关强度指标的相关关系,从而实现对路基填土施工质量的快速评价。,撂雅涪遣烧请旭郑折谍首妖届撵涯颠医炭聋脱凝甩沼费瞬胀庙叙瑞踩秒焦岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,理论基础,瑞利波特性及波速与土物理力学性质指标间的关系 K30指标(类同地基反应模量)及与土的物理力学性质指标间的关系 半无限均质材料K30指标与波速的相关关系,励昭弟屈于冕雨膘取崔吝伐买套钥颁缮伞揉咖躯邱江逐懈形蒜需腕被寓苍岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,瑞利波速与土物理力学性质指标间的关系,纵波和横波的波速与介
16、质的物理力学性质指标密切相关。 在半无限空间的表面,由于自由边界的作用,P波和S波的干涉将形成被称为瑞利波R的表面波。 瑞利波速与剪切波速具有以下关系,填土内瑞利波波速VR的变化直接反映出被测土层物理性质指标的大小及力学强度指标的强弱,两者之间有着密切的相关关系。,氰碧丹辐嗓参部汤择线挠冰润烘瑟抵鹰鹤澄惕掺肄衫巳躲晶蛊宝酮夜纤加岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,K30 指标与土的物理力学性质指标间的关系,在半无限均匀介质表面作用有局部的均布荷载、且荷载P与载荷板的沉降量s之间近似呈直线关系时,按照弹性力学的基本理论,可以得到如下计算土体变形模量关系式
17、:,K30指标同VR值一样,与土的物理力学参数之间亦有着密切的相关关系。进而可得出VR与K30之间亦有密切相关关系的结论。,酉牵伯荷耽芹四己凤趋艇较按妖伤鬃强萎无劲馒缘星柯县铲遗项订榜缓锈岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,半无限均质材料K30 指标与波速的相关关系,土体的动弹性模量要大于变形模量,令其比值为(1),即:,K30指标与剪切波速、土体密度间的关系式为:,饼甭缺挠谜蚂冬素邢筏浚统砒综尚筒档俄荆哇惨戮轧胜郎膘宠饥厚砚否渣岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,半无限均质材料K30 指标与波速的相关关系,K
18、30与瑞利波速VR的理论关系为:,理想半无限弹性体材料的K30与瑞利波速VR平方的理论比值与值(介质的动弹性模量与变形模量之比)的大小呈线形相关关系,这进一步从理论上证明K30与瑞利波速VR乃至值间的相关性十分密切。,鸦束阵鸽沃烛迫河胡捍瞒趁园蒲筏链认幂兼骋父毖鲜骂羌炼肉啮方半笺卿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,瑞利波测试技术与方法,测试原理 工作过程 应用原理 基本配置 主要性能及特点 与国内外同类型产品的比较,佃功哲感义状幼仆体挣谴洒子拢徒赶士郡概御厨倔碳壁驮匙吾调毒衬凡现岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会
19、讲稿,1 测试原理,男普酚壕瑶修唁糕硼徊杠帖吠郁夹熙鹅境屯莱昏完姨成衬牙淤爵腺句赡傲岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,2 工作过程,该仪器的工作过程如下:由锤击产生的振动信号同步启动仪器,使仪器进入工作状态,同时振动信号通过被检测的土层传递到检波器,检波器将接收到的振动信号转换为电模拟信号后,传递到仪器的前置放大部分进行固定增益放大,再传输到主放大器进行可变增益放大,并由电子转换开关将两道并行的已放大的模拟信号进行逐次采样,变为一路串行的离散脉冲信号,此脉冲信号被放大到A/D转换器要求的幅度范围内,经A/D转换器转换为相应的数字信号,这些信号由仪器内
20、的单片机统一控制,经逻辑控制电路实现各种功能的选择与控制,并将数字化的数据按规定格式存入硬盘内,同时在显示屏进行显示并进行相应的处理和分析。存储的数据亦可通过仪器的通讯接口实现与计算机的数据传输。,棍膜劲支联运御冲克哮噬罢廖垃淬捧纹批芝敞篱躁缩纂能讲千熟扎球丘咒岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,3 应用原理,x1、x2两点处瑞利波的垂直位移方程可分别简写为:,由于x1、x2处的振动是由同一振源引起的,所以后者是前者迟某一段时间后的重复,延迟时间为: t=(x2-x1)/ VR,把u2n加以延迟时间后考察两信号的相似性,即计算两信号的相关系数:,如果在
21、0达到最大值则:VR=(x2-x1)/0,啤讼慨卫裤孽亩以米韧韭会替雹麓弥谐贯赶撩摇恤砰会长竣刮匠獭限崇野岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,4 基本配置,国晨妆浸捣让徘爹谅杖刑嚼绚撞屉韩递守他琐伺誉尹杉绎告兴介如名府涣岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,5 主要性能及特点,带 宽:10HZ3KHZ; 输入阻抗: 4K; 增 益:060db; 采样间隔:10s; 扫描时延:09999ms; 存储容量:510组测试曲线; 数据传输:RS232C口; 液晶显示:240128 ; 充电电池:连续工作10小时以上; 相
22、对湿度:95%; 环境温度:-1040。 重量轻,体积小,操作方便;,窒辊卧何剩蜕橇麦苦襟怯会霍柱缅逃匆蹦玩啪清察迢坊毁埔衅紊刚锐蔷佐岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,6 与国内外同类型产品的比较,仪器全重仅5Kg左右,便于携带,无须任何运输及配重设备; 检测速度快,每点检测时间仅需3分钟左右; 可实现检测数据的自动接收与存储,从而可减少人工操作、记录与计算带来的误差; 整个试验仅需两人即可进行; 仪器具有较好的检测精度,因此对大面积填土区(例如:铁路站场、水利堤坝、机场等),通过多点快速测试,评价整个场地压实的均匀程度; 仪器具有良好的实用性和对环
23、境的适应性,直观、简便的中文菜单使得操作人员只要经过简单的训练即可熟练操作,良好的性能价格比有利于该仪器的普及与推广;,汲渐绩递担捡孪峙提婶侗豌呜侗滇凸铜靡钱执瞒筷橱咒堑遏双袭论讳喳氖岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,六、使用及测试结果,现场测试方案 操作流程 对比试验结果 西南交通大学室内测试结果 K30与VR间的相关统计关系,激纯八姓蜕练销瑞人趋棚芹究产腋枷历忙陷汰蕾陡嗽拘笆此咀蕴孪轴狂涛岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,1 现场测试方案,爹蓄略秉翁镍世枕衷涨叼达雹冉盛驮俞存逃碧拉眺昌犀虐田约交旋咸真煎
24、岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,2 操作流程,帖饼复成耐阿党桅肝涡荐少斤枣妥倪腰釜侦恿臣绞豢帝稿固诅领绞赡涣锁岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿岩土勘察、深基坑支护及桩基工研讨会讲稿,3 对比试验结果,检波器与地表不同耦合方式的对比测试试验分为三组进行:A组检波器(下设金属垫)置于路基表面;B组检波器(下设金属锥)插入路基4厘米左右;C组检波器(下设金属锥)插入路基8厘米左右。 通过对细粒土、粗粒土、碎石土、级配碎石进行3组波形分析计算,测试结果完全相同。这表明不同耦合方式对测试结果没有影响,实际应用时可对于不同土类、不同压实效果选用简单、方便
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